Розрахунок електричної частини підстанцій (стр. 1 из 3)
Міністерство освіти і науки України
Сумський державний університет
Кафедра електроенергетики
Курсовий проект
на тему: "Розрахунок електричної частини підстанцій"
по курсу: "Електрична частина станцій і підстанцій"
Виконав
Студент 4-го курсу
Соляник В. І.
Групи ЕТ – 61
Перевірив
Муріков Д. В.
Суми 2010
Зміст
Реферат
Вступ
Завдання
1. Розрахунок струмів короткого замикання
2. Вибір вимикача на боці 220кВ
3. Вибір вимикачів у колі трансформатора 10 кВ
4. Вибір секційного вимикача на боці 10 кВ
5. Вибираємо роз’єднувач на боці 220 кВ типу РГ
6. Вибір трансформатора власних потреб
7. Вибір трансформатора струму в колі силового трансформатора на боці вищої напруги
8. Вибір трансформатора струму в колі силового трансформатора на боці нижчої напруги
9. Вибір трансформатора струму на лінії, що відходять
10. Вибір ошиновки розподільних пристроїв
Схема підстанції
Література
Проект містить вісімнадцять сторінок пояснювальної записки, має одинадцять таблиць, десять рисунків, один аркуша графічної частини. Для трансформаторів власних потреб обрано трансформатор потужністю 40 кВт, основна схема з’єднань зображена в графічній частині, ошиновка трансформатори струму, напруги, роз’єднувачі, вимикачі та інше обладнання вибрано згідно навантаження та струмів номінального і аварійного режиму роботи системи.
Вступ
На даний момент Україна перебуває у складному економічному становищі, що сильно відбивається на енергетиці в цілому. У зв'язку з переходом України до ринкових відносин виникло багато ускладнень і вони не обійшли енергетику.
В умовах постійного розвитку промисловості виникає все більше нових підприємств, це призводить до зростання енергоспоживання, а отже і до збільшення передавальних потужностей, зміни конфігурації та протяжності мереж, комплектації підстанцій.
Для економічного використання електричного устаткування, зокрема силових трансформаторів установлюваних на ПС, необхідно робити більш точні розрахунки; компонувати так споживачів, щоб навантаження розподілилося рівномірно протягом дня. Необхідний більш точний облік електроенергії перетворень на ПС.
Виконати розрахунок проекту електричної частини станції і підстанції.
Маючи початкові данні для курсового проекту визначаємо сумарну потужність споживчої підстанції. Вибрати кількість та потужність силових трансформаторів власних потреб на підстанції з вказаними параметрами.
За номінальними параметрами виконати вибір вимикачів в розподільчих пристроях всіх напруг підстанції. Дати короткий перелік обраних вимикачів.
Вихідними даними являються:
1). Напруга системи Uвн в кВ, яке відповідає високій стороні напруги підстанції.
2). Потужність системи Sном в МВА.
3). Реактивний опір системи Хс.
4). Кількість ліній зв’язку з системою та їх довжина.
5). Потужність навантаження, МВА.
Вихідні дані згідно варіанту:
| Тип трансформатора | Хс, Ом | ХЛ1, Ом | ХЛ2, Ом | ХТ1, Ом | ХТ2, Ом |
| ТРДН – 40000/220 | 12.1 | 69.465 | 16.4 | 158.7 | 158.7 |
1. Розрахунок струмів короткого замикання
Підстанція живлення 220 кВ за двома тупиковими лініями: схема заміщення для розрахунку струмів короткого замикання наведена на рис 1.
Рисунок 1.
Опір системи
:Опір працюючих ліній
;Опір працюючих трансформаторів
.Періодична складова ТКЗ у точці К1:
Періодична складова ТКЗ у точці К2 приведена до напруги вищої сторони:
Реальний ТКЗ у точці К2:
Ударний струм:
- у точці
- у точці
Допустимо, що амплітуда ЕДС і періодична складова ТКЗ незмінні за часом, тому через час, який дорівнює часу відключення:
Аперіодична складова ТКЗ до моменту розбіжності контактів вимикача:
де Та – постійна часу загасання аперіодичної складової для К1 – Та=0.025 с, для К2 – Та=0.05 с.
Аперіодична складова ТКЗ до моменту розбіжності контактів вимикача:
- для К1
- для К2
Інтеграл Джоуля
для К1
для К2
| Струми короткого замикання | ТКЗ у початковий момент часу, кА | Ударний ТКЗ  , кА | ТКЗ у момент витрати контактів вимикача, кА | Аперіод. складова ТКЗ,  кА | Інтеграл Джоуля ВR до кА2с |
| Шини 220 кВ (К1) | 8.7 | 19.8 | 19.8 | 1.1 | 6.4 |
| Шини 10 кВ (К2) | 40 | 91.1 | 91.1 | 17.4 | 1244 |
Вибір високовольтних електричних апаратів РУ і струмоведучих частин
Максимальний струм на зовнішньому боці:
Струм у колі вступних вимикачів на боці 10 кВ:
Струм у колі секційного вимикача:
2. Вибір вимикача на боці 220кВ
Встановлюємо елегазовий вимикач типу 3АР1:
Вимикач з авто компресією
Високовольтний силовий вимикач типу ЗАР1 для класу напруг 72.5 - 145 кВ забезпечує оптимальне використовування теплової енергії електричної дуги виникаючої між головними контактами.
Це досягається за допомогою комутаційного вузла з авто компресією. Цей принцип гасіння дуги фірма Siemens запатентувала ще в 1973 р. З тих пір вони постійно працюють над удосконаленням техніки авто компресії До технічних новинок відноситься все більш інтенсивне використовування енергії електричної дуги для її власного гасіння. При відключенні струму короткого замикання необхідна енергія приводу зменшується до енергії використаної на механічний рух головного комутуючого контакту. Це означає мінімальну потребу в енергії приводу. Результат: дугогасительна камера з авто компресією допускає застосування компактного низькоенергетичного пружинного приводу, що володіє високою надійністю.
| Умова вибору | Розрахункові значення | Каталожні значення |
 | 220 кВ | 245 кВ |
 | 0.147 кА | 4 кА |
 | 8.7 кА | 135 кА |
 | 19.8 кА | 135 кА |
 | 19.8 кА | 50 кА |
 | 1.1 кА | - |
 | 6.4 кА2с | 7500 кА2с |
3. Вибір вимикачів у колі трансформатора 10 кВ
Вибираємо вакуумний вимикач типу 3АЕ1 576-4
Спосіб комутації
Технологія комутації у вакуумі, вживана у вакуумних камерах, була перевірена 30 роками служби.
Полюси
Полюс складається з вакуумної камери і кожуха полюса. Вакуумні камери повітряно ізольовані і легко доступні. Полюси закріплені на монтажній панелі приводу і підтримуються кожухами полюсів. Вакуумна камера жорстко закріплена верхнім кронштейном. Нижня частина камери закріплена на нижньому кронштейні, що дозволяє скоювати осьове переміщення. Кожух знижує зовнішні дії від комутацій і контактного тиску.
Привід
Привід, що включає мотор, індикатори і виконавчі механізми, встановлений на монтажній плиті.
| Умова вибору | Розрахункові значення | Каталожні значення |
| | 10 кВ | 12 кВ |
| | 1.616 кА | 1.250 кА |
| | 40 кА | 40 кА |
| | 91.1 кА | - |
| | 91.1 кА | 16 кА |
| | 17.4 кА | 36 кА |
| | 1244 кА2с | - |
4. Вибір секційного вимикача на боці 10 кВ
Вибираємо вакуумний вимикач типу 3АЕ1 576-4